高等教育出版社:《物理学教程》教材电子教案(PPT课件,马文蔚第二版)第七章 气体动理论 7-8 气体的迁移现象

*7-8气体的迁移现象 物理学教程 (第二版) 在许多实际问题中,气体常处于非平衡状态,气 体内各部分的温度或压强不相等,或各气体层之间有 相对运动等,这时气体内将有能量、质量或动量从一 部分向另一部分定向迁移,这就是非平衡态下气体的 迁移现象. 一 粘滞现象 气体中各层间有相 对运动时,各层气体流 动速度不同,气体层间 存在粘滞力的相互作用. 第七章气体动理论
第七章 气体动理论 物理学教程 * 7 – 8 气体的迁移现象 (第二版) 在许多实际问题中,气体常处于非平衡状态,气 体内各部分的温度或压强不相等,或各气体层之间有 相对运动等,这时气体内将有能量、质量或动量从一 部分向另一部分定向迁移,这就是非平衡态下气体的 迁移现象. x y z v1 2 v 一 粘滞现象 气体中各层间有相 对运动时, 各层气体流 动速度不同, 气体层间 存在粘滞力的相互作用

*7一8气体的迁移现象 物理学教程 (第二版) 气体层间的粘滞力 △ f=-7 0△S 门为粘度(粘性系数) 气体粘滞现象的 微观本质是分子定向 ) )十△0 运动动量的迁移,而 △S 这种迁移是通过气体 B X 分子无规热运动来实 现的. 第七章气体动理论
第七章 气体动理论 物理学教程 * 7 – 8 气体的迁移现象 (第二版) 气体层间的粘滞力 S x f = − v 气体粘滞现象的 微观本质是分子定向 运动动量的迁移 , 而 这种迁移是通过气体 分子无规热运动来实 现的. v1 2 v x y z v v + v x x S A B 为粘度(粘性系数)

*7-8气体的迁移现象 物理学教程 (第二版) 二 热传导现象 设气体各气层间无相对运动,且各处气体分子数 密度均相同,但气体内由于存在温度差而产生热量从 温度高的区域向温度低的区域传递的现象叫作热传导 现象 AO =-K △T K称为热导率 △S △t △x D>T 气体热传导现象的微 S 观本质是分子热运动能量 T T2 x. 的定向迁移,而这种迁移 是通过气体分子无规热运 动来实现的. 第七章气体动理论
第七章 气体动理论 物理学教程 * 7 – 8 气体的迁移现象 (第二版) 二 热传导现象 x x S *A *B T1 T2 Q T2 T1 设气体各气层间无相对运动 , 且各处气体分子数 密度均相同, 但气体内由于存在温度差而产生热量从 温度高的区域向温度低的区域传递的现象叫作热传导 现象. S x T t Q = − 气体热传导现象的微 观本质是分子热运动能量 的定向迁移, 而这种迁移 是通过气体分子无规热运 动来实现的. 称为热导率

*7一8气体的迁移现象 物理学教程 (第二版) 三扩散现象 自然界气体的扩散现象是常见的现象,容器中不 同气体间的互相渗透称为互扩散;同种气体因分子数 密度不同,温度不同或各层间存在相对运动所产生的 扩散现象称为自扩散. △W =-D n△S n2>n1 △t △x AN △S △m' △S n n2 X △t △x D为扩散系数 第七章气体动理论
第七章 气体动理论 物理学教程 * 7 – 8 气体的迁移现象 (第二版) x x S *A *B 1 n 2 n N n2 n1 三 扩散现象 自然界气体的扩散现象是常见的现象, 容器中不 同气体间的互相渗透称为互扩散; 同种气体因分子数 密度不同, 温度不同或各层间存在相对运动所产生的 扩散现象称为自扩散 . S x n D t N = − S x D t m = − ' D 为扩散系数

*7-8气体的迁移现象 物理学教程 (第二版) 气体扩散现象的微观 n2>n1 本质是气体分子数密度的 AN 定向迁移,而这种迁移是 n2 X 通过气体分子无规热运动 来实现的. > 扩散系数 8kT D 石几 元m 3 1/2 1 4R kT2 kT D = 3 元m πd2p √2πd2p 第章气体动理论
第七章 气体动理论 物理学教程 * 7 – 8 气体的迁移现象 (第二版) 气体扩散现象的微观 本质是气体分子数密度的 定向迁移, 而这种迁移是 通过气体分子无规热运动 来实现的. x x S *A *B n1 n2 N n2 n1 v 3 1 D = ➢ 扩散系数 d p kT 2 2π = m kT π 8 v = d p R k T D 2 3 2 1 2 πm π 4 3 1 =
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